《C語言數(shù)組教案》PPT課件.ppt

1、第五章 構(gòu)造數(shù)據(jù)類型 -數(shù)組和結(jié)構(gòu)體,計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 靳小燕,內(nèi) 容 提 要,數(shù)組類型； 常用算法：排序、查找等； 難點(diǎn)：二維數(shù)組應(yīng)用 向函數(shù)傳遞一維數(shù)組和二維數(shù)組； 用字符數(shù)組存取字符串； 使用字符串處理函數(shù)處理字符串； 結(jié)構(gòu)體,5.1 數(shù)組概述 5.2 一維數(shù)組 5.3 一維數(shù)組應(yīng)用 5.4 二維數(shù)組 5.5 數(shù)組作函數(shù)的參數(shù) 5.6 字符數(shù)組與字符串 5.7 結(jié)構(gòu)體,練習(xí),數(shù)學(xué)黑洞問題,取任意一個(gè)4位數(shù)（4個(gè)數(shù)字均為同一個(gè)數(shù)的除外），把四個(gè)數(shù)字對(duì)調(diào)后組成一個(gè)最大的數(shù)和一個(gè)最小的數(shù)，兩數(shù)相減得出一個(gè)新數(shù)，重復(fù)以上過程，至多7次，就會(huì)得到6174，且不再變化。 例子：以7642為例：7

2、642-24675175；7551-15575994；9954-45995355；5553-35551998；9981-18998082；8820-02888532；8532-23586174；7641-14676174,程序演示,運(yùn)行結(jié)果,5.1 數(shù)組概述,構(gòu)造數(shù)據(jù)類型之一 定義：數(shù)組是有序數(shù)據(jù)的集合 例如: int a30; 組成數(shù)組的數(shù)據(jù)稱為數(shù)組的元素 數(shù)組的每個(gè)元素都屬于同一個(gè)數(shù)據(jù)類型 每個(gè)數(shù)組要用一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí) 用處：保存大量同類型的相關(guān)數(shù)據(jù) 如矩陣運(yùn)算，表格數(shù)據(jù)等,定義 引用 初始化 輸入和輸出 舉例,5.2 一維數(shù)組,數(shù)據(jù)類型說明符 數(shù)組名常量表達(dá)式,合法標(biāo)識(shí)符,例 int

3、 a6=1，3，5，7，9，11,編譯時(shí)分配連續(xù)內(nèi)存 內(nèi)存字節(jié)數(shù)=數(shù)組元素的個(gè)數(shù)* sizeof(元素?cái)?shù)據(jù)類型,數(shù)組名表示內(nèi)存首地址，是地址常量,常量表達(dá)式中可以包括 符號(hào)常量和符號(hào)常量， 不能包括變量,定義,一維數(shù)組,引用,數(shù)組必須先定義，后使用 只能逐個(gè)引用數(shù)組元素 例如，定義數(shù)組 int a8，數(shù)組元素為： a2=1; ai+j;(i,j為整型變量,下標(biāo)的值不要超過數(shù)組的范圍,注意,一維數(shù)組,例5.2-1 #include void main() int a = 1, c = 2, b5, i; printf(%p,%p,%pn,b,初始化 初始化方式,在定義數(shù)組時(shí)，為數(shù)組元素賦初值(在

4、編譯階段使之得到初值,int a5=1,2,3,4,5;等價(jià)于：a0=1; a1=2; . a4=5,說明： 數(shù)組不初始化，其元素值為隨機(jī)數(shù) 對(duì)static數(shù)組元素不賦初值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)賦以0值,當(dāng)全部數(shù)組元素賦初值時(shí)，可不指定數(shù)組長(zhǎng)度,如 int a5=6,2,3; 等價(jià)于： a0=6; a1=2;a2=3; a3=0; a4=0,static int a5; 等價(jià)于：a0=0; a1=0; a2=0; a3=0; a4=0,只給部分?jǐn)?shù)組元素賦初值,int a=1,2,3,4,5,6; 編譯系統(tǒng)根據(jù)初值個(gè)數(shù)確定數(shù)組的大小,輸入和輸出,C語言規(guī)定，對(duì)數(shù)組的使用只能逐個(gè)引用數(shù)組元素，不能一次引用整

5、個(gè)數(shù)組。同樣，對(duì)數(shù)組的輸入和輸出也是依次對(duì)每個(gè)元素進(jìn)行的。 例 輸入10個(gè)數(shù)，并將它們輸出,printf(please enter the data:n); for(i=0;i10;i+) scanf(%d,printf(output the data:n); for(i=0;i10;i+) printf(%d ,arrayi); printf(n);,輸入,輸出,定義,printf(min=%dn,min);,include void main() int i,min,x10,printf(enter data:n); for(i=0;i10;i+) scanf(%d,min=x0; for

6、(i=1;i10;i+) if(ximin) min=xi,輸入,處理,輸出,例5.2-2輸入10個(gè)數(shù)，找出最小的算法： 1. 輸入:for循環(huán)輸入10個(gè)整數(shù) 2. 處理: (a) 先令min=x0 (b) 依次用xi和min比較(循環(huán)) 若ximin,令min=xi 3. 輸出:min,應(yīng)用舉例,printf(min=%d no=%dn,min,no); return 0;,include int main() int i,min,x10,no,printf(enter data:n); for(i=0;i10;i+) scanf(%d,min=x0; for(i=1;i10;i+) if(

7、ximin) min=xi;no=i,例5.2-3輸入10個(gè)數(shù)，找出最小和下標(biāo),算法1,有沒有錯(cuò)誤,include int main(void) int i, index, n; int a10; printf(“enter n: ); scanf(%d,算法2,例5.2-4 用數(shù)組求Fibonacci數(shù)列前20個(gè)數(shù),include void main() int i; int f20=1,1; for(i=2;i20;i+) fi=fi-2+fi-1; for(i=0;i20;i+) if(i%5=0) printf(n); printf(%12d,fi);,排序 數(shù)據(jù)查找 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,5

8、.3 一維數(shù)組應(yīng)用,排序 排序的方法很多，主要有： 冒泡法 選擇法 比較交換法 希爾法 插入法 例5.3-1 用冒泡法對(duì)n個(gè)整數(shù)按從小到大的順序排列,冒泡法,排序過程： 比較第一個(gè)數(shù)與第二個(gè)數(shù)，若a0a1，則交換；然后比較第二個(gè)數(shù)與第三個(gè)數(shù),若a1a2,則交換；依次類推，直至第n-1個(gè)數(shù)和第n個(gè)數(shù)比較為止。第一輪結(jié)束時(shí)，結(jié)果最大的數(shù)被安置在最后一個(gè)位置上。 對(duì)前n-1個(gè)數(shù)進(jìn)行第二輪排序，結(jié)果使次大的數(shù)被安置在第n-1個(gè)元素位置 重復(fù)上述過程，共經(jīng)過n-1趟冒泡排序后，排序結(jié)束； 算法的整體思路是讓大的數(shù)不斷地往下沉，小的數(shù)不斷地往上冒，所以叫“冒泡排序法,int a5 n=5 a0 a1 a2

9、 a3 a4 第一輪 21 13 90 32 -1,13 21 90 32 -1,13 21 32 90 -1,第二輪,13 21 90 32 -1,13 21 32 -1 90,include #define N 5 void main() int aN , i , j , temp; printf(請(qǐng)輸入5個(gè)數(shù):n); for( i = 0 ; i N ; i+) scanf(%d,for( i=1; i aj+1 ) temp=aj; aj=aj+1; aj+1=temp;,選擇法,基本思想：將第一個(gè)元素與第二個(gè)到第n個(gè)中最小者ap交換(如果apa0)，這時(shí)n個(gè)數(shù)中最小的數(shù)已調(diào)到最前面，

10、這是第一輪的處理結(jié)果。依次類推,int a5 n=5 a0 a1 a2 a3 a4 第一輪 21 13 90 32 -1,1 13 90 32 21,第二輪,1 13 90 32 21,for(i=0;iN-1;i+) p=i; for(j=i+1;jN;j+) if(ajap) p=j; if(p!=i) med=ap; ap=ai; ai=med;,include #define N 5 void main() int aN,i ,j ,med,p,temp; printf(請(qǐng)輸入10個(gè)數(shù):n); for( i = 0 ; i N ; i+) scanf(%d,例5.3-2,例5.3-3

11、輸入5個(gè)整數(shù)，將它們存入數(shù)組a中，再輸入1個(gè)數(shù)x，然后在數(shù)組中查找x，如果找到，輸出相應(yīng)的下標(biāo)，否則，輸出“Not Found”。 輸入：2 9 8 10 6 9 輸出：1 輸入：2 9 8 10 6 7 輸出：Not Found,數(shù)據(jù)查找-線性查找,折半查找,include int main( ) int i, flag, x; int a5; printf(“Enter 5 integers: ); for(i = 0; i 5; i+) scanf(%d,例5.3-4 折半查找,基本思路是：對(duì)已排好序的數(shù)列， 先檢索中間的一個(gè)數(shù)據(jù)，看它是 否為所需的數(shù)據(jù)，如果不是， 則判斷要找的數(shù)據(jù)是在

12、中間數(shù)的 哪一邊 ，然后繼續(xù)查找,0,1,8,4,7,5,3,6,2,9,10,11,12,13,14,下標(biāo),include #define N 50 int main( ) void bi_search(int a,int n, int x); int i, x,n; int aN; printf(“Enter n: ); scanf(%d,void bi_search(int a,int n, int x) /函數(shù)定義 int mid, top, bot, find; top = 0; bot = n-1; find = 0; do mid =( top + bot ) / 2; if(

13、x = amid ) printf(找到了%3d,是 a%d,x,mid); printf(n); find = 1; else if( x amid ) top = mid + 1; while( top = bot,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和分類等，下面將介紹用數(shù)組統(tǒng)計(jì)所搜集到的數(shù)據(jù)。 例5.3-5 在某一次歌唱比賽中，20名評(píng)委給某個(gè)參賽選手打分，分?jǐn)?shù)等級(jí)從110共10個(gè)等級(jí)，1表示最低，10表示最高，統(tǒng)計(jì)打分結(jié)果,include #define N 20 void main() int i,j,k=0; int score20=1,2,6,4,10,

14、9,8,3,4,6,7,8,9,5,9,7,8,7,8,5; int frequency11=0; /*存放統(tǒng)計(jì)結(jié)果*/ for( i= 0; i N; i+) k= scorei; +frequencyk; /*進(jìn)行統(tǒng)計(jì)*/ printf(“ 等級(jí) 頻率”)； for( j=1; j11;j+) printf(“%4d%12d n”, j， frequencyj”)；,二維數(shù)組的定義 二維數(shù)組的初始化 二維數(shù)組的引用 二維數(shù)組元素在內(nèi)存中的排列順序 應(yīng)用舉例,5.4 二維數(shù)組,定義方式： 數(shù)據(jù)類型數(shù)組名常量表達(dá)式常量表達(dá)式,數(shù)組元素的存放順序 內(nèi)存是一維的 二維數(shù)組：按行存放,行數(shù),列數(shù),元

15、素個(gè)數(shù)=行數(shù)*列數(shù),二維數(shù)組理解,每個(gè)元素ai由包含4個(gè)元素 的一維數(shù)組組成,二維數(shù)組a是由3個(gè)元素組成,1,3,5,7,9,二維數(shù)組元素的引用 形式： 數(shù)組名下標(biāo)下標(biāo) 二維數(shù)組元素的初始化 int a23=1,2,3,4,5,6; int a23=1,2,3,4,5,6; int a23=1,2,4; int a23=1,4,5,二維數(shù)組元素在內(nèi)存中的排列順序,按行存放 二維數(shù)組的元素在數(shù)組中的排列順序可以計(jì)算出來，設(shè)一個(gè)mn的數(shù)組a，數(shù)組元素aij 在數(shù)組中的排列順序?yàn)閕n+j+1。 例如: 34數(shù)組a，元素a22在數(shù)組的排列順序?yàn)?4+2+1=11即數(shù)組中的第11個(gè)元素,例 5.4-1將

16、一個(gè)2*3矩陣轉(zhuǎn)置,應(yīng)用舉例,例5.4-2求二維數(shù)組中最大元素值及其行列號(hào),include void main() int a34=1,2,3,4, 5,8,0,6, -1,2,-5,2; int i,j,row=0,colum=0,max,printf(max=%d,row=%d, colum=%dn,max,row,colum);,max=a00; for(i=0;imax) max=aij; row=i; colum=j;,include #define MONTHS 12 int main() int days2MONTHS = 31,28,31,30,31,30,31,31,30,3

17、1,30,31, 31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31; int year, month; doprintf(Input year,month:);scanf(%d,%d,例5.4-3 輸入某年某月，輸出該年的該月有多少天,練習(xí) #include void main() int a55, i, j; for(i=0; ij) aij=i+j; else if (ij) aij=i-j; else aij=0,for(i=0;i5;i+) for(j=0;j5;j+) printf(“%4d”,aij); printf(“n”,0 -1 -2 -3 -4 0 -

18、1 -2 -3 3 0 -1 -2 4 5 0 -1 4 5 6 7 0,5.5 數(shù)組作函數(shù)的參數(shù),數(shù)組元素作為函數(shù)的實(shí)參 數(shù)組名作為函數(shù)的參數(shù),數(shù)組元素作為函數(shù)的實(shí)際參數(shù),數(shù)組名表示數(shù)組在內(nèi)存中存放的起始地址（首地址），即數(shù)組第一個(gè)元素的地址。 數(shù)組元素的引用與一般變量的引用是一樣的，傳遞的是數(shù)組元素的值，屬于“值傳遞”方式。 例5.5-1 設(shè)a4和b4分別保存了A班和B班四門課程的平均成績(jī)，現(xiàn)要統(tǒng)計(jì)出A班有幾門課程的平均成績(jī)高于B班。(自學(xué),int better(int ave1,int ave2) if(ave1ave2) return(1); else return(-1,值傳遞,in

19、lcude void main( ) int i,k=0; int a4=56,88,89,98,b4=60,55,66,77; for(i=0;i0) k=k+1; printf(A班有%d門課程的平均成績(jī)高于B班n,k,C語言中的數(shù)組名表示數(shù)組在內(nèi)存中存放的起始地址（首地址），也是第一個(gè)元素的地址。 數(shù)組名作為函數(shù)的參數(shù)傳遞的是數(shù)組的起始地址，屬于“傳地址”，是一種雙向傳遞的方式。 例如： int a5; a 為首地址,數(shù)組名作為函數(shù)的實(shí)際參數(shù),例5.5-2 編寫函數(shù)，求5個(gè)學(xué)生英語課的平均成績(jī),float pj(int b,int n) float ave,sum=0.0; int i;

20、 for(i=0;in;i+) sum=sum+bi; ave=sum/n; return(ave,include void main( ) float pj(int b,int n); int i,a5; float aver; printf(“ enter the datan); for(i=0;i5;i+) scanf(%d,地址傳遞,65 93 74 82 81,a0 a1 a2 a3 a4,a0 a1 a2 a3 a4,b0 b1 b2 b3 b4,65 93 74 82 81,開始,調(diào)用,起始地址 2000,起始地址 2000,練習(xí)：編寫函數(shù)bubble（int b,int n）對(duì)

21、n個(gè)整數(shù)進(jìn)行從小到大排序，在主函數(shù)中輸入n個(gè)數(shù)，調(diào)用函數(shù)bubble，將排序后的結(jié)果在主函數(shù)中輸出,include #define N 20 void main() void bubble(int ,int) ; int aN,i; printf(tern:n); scanf(%d,for(i=0; in; i+) printf(%d ,ai); void bubble(int b,int n) for( i=1; i ;i+) for(j=0;j ;j+) if( ) temp=bj; bj=bj+1; bj+1=temp;,字符數(shù)組的定義及初始化 用字符數(shù)組存放字符串 字符串的輸入輸出 用

22、于字符串處理的函數(shù) 應(yīng)用舉例,5.6 字符數(shù)組,定義 char str20； 初始化 逐個(gè)為數(shù)組中各元素指定初值字符。 char str5 =w，e，l，l，0; 對(duì)一個(gè)字符數(shù)組指定一個(gè)字符串初值。 char str =morning； char str = morning,定義及初始化,什么是字符串？ 字符串是用一對(duì)雙引號(hào)括起來的字符序列，這些字符可以是一般的可顯示字符，也可以是某些特殊的控制字符； 無字符串變量，用字符數(shù)組處理字符串; 字符串結(jié)束標(biāo)志：0。 C語言中沒有字符串變量，字符串存放在一個(gè)字符型數(shù)組中。因此為了存放字符串，常常在程序中定義字符數(shù)組。 例如： char c10,逐個(gè)字

23、符I/O： %c 整個(gè)字符串I/O： %s,include void main() char str10; gets(str); puts(str); /也可用scanf(),但有限制,include void main() char str10; int i; for(i=0;i5;i+) scanf(“%c”,scanf(,int i;scanf(%d, 不能讀入帶空格的字符串，gets()可以 這種用法很不安全。當(dāng)用戶的輸入多于10個(gè)（含10個(gè)），str數(shù)組將越界。 scanf被公認(rèn)為最易遭到黑客攻擊的函數(shù)之一,演示,gets(,字符串輸入函數(shù)gets()也沒有提供限制輸入字符串長(zhǎng)度的方

24、法，容易引起緩沖區(qū)溢出，給黑客攻擊以可乘之機(jī)。 對(duì)輸入字符串長(zhǎng)度有限制的函數(shù)調(diào)用 fgets(buf, sizeof (buf), stdin,在中定義了若干專門的字符串處理函數(shù) strcpy(str1, str2): 串復(fù)制 strlen(str): 串長(zhǎng)度 返回字符串的實(shí)際長(zhǎng)度，不包括0 strcat(str1, str2): 串連接 strcmp(str1, str2): 串比較,字符串不能直接整體復(fù)制,str1=str2 /*錯(cuò)誤*,例如： char str112=“Turbo ”; char str2=“c+”; printf(“%s”, strcpy(str1,str2); 輸出結(jié)

25、果： c,例如： char str112=“Turbo ”; char str2=“c+”; printf(“%s”, strcat(str1,str2); 輸出結(jié)果： Turbo c,例如： char str112=“Turbo C”; i=strlen(str1); printf(“%d”, i); 輸出結(jié)果： 7,功能：比較兩個(gè)字符串 比較規(guī)則：對(duì)兩串從左向右逐個(gè)字符比較（ASCII碼）， 直到遇到不同字符或0為止 返值：返回int型整數(shù)， a. 若字符串1 字符串2， 返回正整數(shù) c. 若字符串1= 字符串2， 返回零 說明：字符串比較不能用“=”,必須用strcmp,字符串比較函數(shù)

26、strcmp (字符串1,字符串2,例5.6-1 統(tǒng)計(jì)一行字符中字母、空格、數(shù)字及其他字符的個(gè)數(shù) #include void main() char str80; int alphabet=0,digit=0 ,space=0 , other=0, i=0; gets ( str ); for ( i = 0 ; stri != 0; i+ ) if (A= 0) +digit; else +other; printf(“有%d個(gè)字母，%d個(gè)空格，%d個(gè)數(shù)字，%d個(gè)其他字符：n”, alphabet, space, digit, other);,例5.6-2 #include void mai

27、n( ) char str36=“China”,”Japan”,”Korea”; str05= ; printf(“%sn”,str0);,str0,str1,str2,例5.6-3 按國(guó)名確定奧運(yùn)會(huì)入場(chǎng)次序,問題分析： 一個(gè)國(guó)家名實(shí)際上就是一個(gè)字符串，可用一維數(shù)組來表示，而多個(gè)字符串就需要用二維字符數(shù)組來表示，因此為表示奧運(yùn)參賽國(guó)的國(guó)名，可定義如下二維數(shù)組： char name15015,include #include #define MAX_LEN 15 /* 字符串最大長(zhǎng)度 */ #define N 150 /* 字符串個(gè)數(shù) */ void SortString(char strMAX

28、_LEN, int n); int main() int i, n; char nameNMAX_LEN; /* 定義二維字符數(shù)組 */ printf(How many countries?); scanf(%d,什么作用,* 函數(shù)功能：冒泡法實(shí)現(xiàn)字符串按字典順序排序 */ void SortString(char strMAX_LEN, int n) int i, j; char tempMAX_LEN; for (i=0; i 0) strcpy(temp,strj); strcpy(strj,strj+1); strcpy(strj+1,temp);,結(jié)構(gòu)體類型的定義 結(jié)構(gòu)體變量的定義和

29、引用 結(jié)構(gòu)體變量的初始化 應(yīng)用舉例,5.7 結(jié)構(gòu)體類型,構(gòu)造一個(gè)結(jié)構(gòu)體類的數(shù)據(jù)類型的一般形式： struct 結(jié)構(gòu)類型名 類型標(biāo)識(shí)符 成員名; 類型標(biāo)識(shí)符 成員名; : : 類型標(biāo)識(shí)符 成員名;,例如： struct student char number10; char name20; char gender; int age; float score20; char addr30;,定義 先構(gòu)造結(jié)構(gòu)體類的數(shù)據(jù)類型，后定義具有這種構(gòu)造的變量。 struct 結(jié)構(gòu)體類型名 類型標(biāo)識(shí)符 成員名; : 類型標(biāo)識(shí)符 成員名; 變量名1,變量名2,例如： struct student char num

30、ber10; char name20; char gender; int age; float score20; char addr30; stud1,stud2,引用 對(duì)結(jié)構(gòu)體變量的使用是通過對(duì)其成員的引用來實(shí)現(xiàn)的。引用結(jié)構(gòu)體成員的一般形式如下： 結(jié)構(gòu)體變量名成員名 例如 : stud1.age 其中的圓點(diǎn)符號(hào)稱為成員運(yùn)算符，它的運(yùn)算級(jí)別最高,struct stud long num; char name20; char gender; char addr30; stud1=9708,”Liwei,F,144BeijingRoad,include struct student char na

31、me20; float s3; float ave; stu3=“l(fā)i”, 70,80,90,0, “wang”,83,94,75,0, “zhang”,92,86,89,0; void main ( ) int i; for ( i=0; i3; i+) stui.ave=(stui.s0+ stui.s1+ stui.s2)/3; printf(“%s,%5.2fn”, , stui.ave); 輸出結(jié)果是,li,80.00 wang,83.00 zhang,89.00,例5.7-1 輸入3個(gè)學(xué)生的信息并輸出。 #include #include struct stud

32、long num; char name20; char gender; int age; float score;,include #include void main() struct stud student3; int i; char ch; char numstr20; for( i = 0 ; i 3 ; i+) /*輸入*/ printf(n輸入第%d個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù):n,i); gets(numstr);studenti.num = atol(numstr); gets(); studenti.gender = getchar(); ch = getchar(); gets(numstr); studenti.age = atoi(numstr); gets(numstr); studenti.score = atof(numstr);,printf(nnumtname gender age scoren); for( i = 0 ; i 3 ; i+) printf(%ld%-15s%3c%6d %6.2fn,studenti.num, ,studenti.gender,studenti.age, studenti.score);,